211service.com
Digital Summit: Microsoft's Quantum Search voor de volgende transistor
Microsoft investeert aanzienlijk in het maken van een praktische versie van het basisonderdeel dat nodig is om een kwantumcomputer te bouwen, zei het hoofd van het onderzoek van het bedrijf maandag.
Kwantumvragen : Peter Lee van Microsoft spreekt op de Digital Summit in San Francisco.
Spreken op MIT Technology Review ’s Digital Summit-evenement in San Francisco, Peter Lee vergeleek de inspanning met onderzoek bij Bell Labs in de jaren 1940 dat de siliciumtransistor produceerde, de basis van alle computergebruik van vandaag. Dit is onze poging om het analoge apparaat voor de transistor te vinden, zei Lee.
In een interview vertelde hij: MIT Technology Review dat Microsoft eerder zijn kwantuminspanning relatief stil had gehouden, maar dat positieve resultaten hem hebben overtuigd om meer open te zijn. Een reden waarom we een beetje terughoudend zijn geweest, is dat dit in het begin een marginale inspanning was - nu neemt de natuurkundegemeenschap ons serieus, zei hij. We nemen ons kwantumfysica-onderzoek heel serieus en we breiden uit.
Microsoft heeft een speciaal onderzoekslaboratorium voor kwantumcomputers, bekend als Station Q, op de campus van de Universiteit van Californië, Santa Barbara. Het heeft ook laboratoria over de hele wereld ondersteund met subsidies en donaties van hulpmiddelen om onderzoek te ondersteunen.
Een kwantumcomputer zou in staat moeten zijn om berekeningen uit te voeren die tegenwoordig praktisch onmogelijk zijn voor een conventionele machine. Geen enkele is ooit gebouwd. Hoewel het Canadese bedrijf D-Wave-systemen heeft verschillende machines verkocht waarvan het zegt dat het kwantumcomputers zijn, experts zeggen dat er nog steeds geen definitief bewijs is dat ze kwantumprincipes exploiteren en conventionele machines kunnen verslaan (zie De CIA en Jeff Bezos wedden op Quantum Computing).
Microsoft probeert momenteel geen kwantumcomputer te bouwen. De onderzoeksinspanning is veeleer gericht op het ontwikkelen van een betrouwbare versie van de qubit, de belangrijkste bouwsteen van een kwantumcomputer.
Net als een transistor in een conventionele computer, kan een qubit schakelen tussen toestanden die ofwel een 1 of 0 van digitale gegevens vertegenwoordigen. Maar een qubit kan ook kwantumeffecten benutten om een superpositietoestand te bereiken die tegelijkertijd zowel 1 als 0 is. Dat zou een kwantumcomputer in staat stellen gegevens vele malen sneller te verwerken dan welke conventionele computer dan ook.
Onderzoekers hebben qubits met verschillende ontwerpen gebouwd en zelfs kleine aantallen samen gebruikt voor zeer eenvoudige berekeningen. Maar geen enkele is in staat om een superpositie zeer betrouwbaar te handhaven, waardoor ze onpraktisch zijn voor iedereen die een computer van welke grootte dan ook wil bouwen. We geloven dat de huidige benaderingen nooit zullen schalen, zei Lee.
Het onderzoek van Microsoft richt zich op een type qubit dat bekend staat als een topologische qubit en waarvan de theorie suggereert dat het gegevens op een veel robuustere manier zou coderen.
De theoretische basis van topologische qubits werd ongeveer acht jaar geleden voor het eerst geschetst op UC Santa Barbara, zegt Lee. Toen, ongeveer vier jaar geleden, leidden Microsoft-onderzoekers werk om een reeks belangrijke tests uit te voeren die konden aantonen of die ideeën in de realiteit konden werken. Microsoft heeft verschillende laboratoria over de hele wereld gefinancierd om aan die vragen te werken, zegt Lee. Twee jaar geleden begonnen de resultaten positief te worden.
Er wordt nu gewerkt aan het daadwerkelijk bouwen van een werkende topologische qubit. Om die inspanning te ondersteunen, heeft Microsoft gespecialiseerde tools voor kwantumexperimenten ontwikkeld en aan de academische gemeenschap gegeven. Die tools variëren van cloudsimulatieplatforms voor theoretisch werk tot nieuwe soorten elektronica voor gebruik in de supergekoelde temperaturen van kwantumhardware-experimenten.
Ondertussen kijkt Microsoft al vooruit om te onderzoeken wat er kan worden gedaan met een systeem van topologische qubits zodra ze zijn gebouwd. Stel dat we ooit een kwantummachine hebben: zou die ergens goed voor zijn? zegt Leen. Tegenwoordig hebben we duidelijke ideeën in klassieke informatica over problemen die we kunnen oplossen, maar het is erg moeilijk om te bedenken wat mogelijk is met een van deze theoretische machines.